提出了基于特征颜色和SNCC的交通标志识别与跟踪方案

提出了基于特征颜色和SNCC的交通标志识别与跟踪方案，该方案用于智能车辆的交通标志识别与跟踪.在YCbCr色彩空间对交通场景图像进行颜色阈值分割，提取交通标志所在区域.根据标准交通标志的背景和内景特征颜色，设计标准父通标志的背景和内景颜色特征匹配模板.以背景和内景颜色特征匹配模板作为模板，采用模板匹配技术和SNCC计算匹配度，识别潜在交通标志图像和交通标志.在Matlab/Simulink环境下，基于视频与图像处理模块集和用户自定义函模块构建仿真模型，进行仿真研究，给出了交通场景视频中交通标志的识别和跟踪轨迹仿真结果.结果表明，采用本文的交通标志识别与跟踪方案，计算量少，提高系统的效率，达到了较好的识别效果.关键词：智能交通；交通标志识别；简化归一化互相关法；智能车辆；YCbCr空间；模板匹配：跟踪轨迹TrafficsigndetectionandrecognitionofvehicleautonomousnavigationhispaperproposesaschemeoftrafficsignsrecognitionandtrackingbasedonfeaturecolorandSNCCalgorithm,whichisusedintrafficsignsrecognitionandtrackingofintelligentvehicles・InYCbCrcolorspace,colorsegmentationofthetrafficsceneimagesiscalculatedandtrafficsignregionsareobtmned・Accordingtobackgroundandinteriorcolorfeatureofthestandardtrafficsigns,backgroundandinteriorcolormatchingtemplatesoftrafficsignscolorfeaturearedesigned・ThebackgroundandtheinteriorcolormatchingtemplatesareasthematchingtemplatesthetemplatematchingtechnologyandtheSNCCalgorithmtocalculatematchingdegreeareusedtodrawandrecognizetheimagesoftrafficsignsIntheMatlab/Simulinkenvironment,thesimulationmodelisestablishedbyusingvideoandimageprocessingblocksetandUser•DefinedFunctionsmodule・Basedonsimulationmodel,recognitionresultsandthetrackingofthetrafficsignsinthetrafficscenevideoaregiven・Theexperimentalresultsshowthattheschemeoftrafficsignsrecognitionandtrackingcanimprovetheefficiencyofthesystem,andhaslesscalculationamount,andhasthebetterrecognitioneffect・Keywords：intelligenttransportation；trafficsignrecognition；simplifiednormalizedcrosscorrelation；intelligentvehicles；YCbCrcolorspace；templatematching；tracking近年来，随着社会的进步，人们对图像及视频的质量要求越来越高。因此，图像视频的处理也越来越受到人们重视。通常，从摄像仪和扫描仪所获得的颜色，以及计算机显示所用的颜色都是RGB色空间。如果不进行转换，在传输和处理过程中，会占用大量的带宽和存储量，不利于传输和处理。为此，人们找到了另一种色空间YCbCr。因为人们对亮度的变化比对色度的变化更为敏感，所以减少带宽引起的颜色损失很小,人眼几乎感觉不出来。基于以上原因,需要找出一种RGB到YCbCr的转换方法。在此，给出了色空间从RGB到YCbCr转换的设计以及FPGA的实现。近年来，随着社会的进步，人们对图像及视频的质量要求越来越高。因此，图像视频的处理也越来越受到人们重视。通常，从摄像仪和扫描仪所获得的颜色，以及计算机显示所用的颜色都是RGB色空间。如果不进行转换，在传输和处理过程中，会占用大量的带宽和存储量，不利于传输和处理。为此，人们找到了另一种色空间YCbCr。因为人们对亮度的变化比对色度的变化更为敏感，所以减少带宽引起的颜色损失很小，人眼几乎感觉不出来。基于以上原因，需要找出一种RGB到YCbCr的转换方法。在此，给出了色空间从RGB到YCbCr转换的设计以及FPGA的实现。、、RGB色空间与YCbCr色空间RGB色空间YC6Cr色空间R7G7B7到YCbCr的转换色空间从R'G'B'到YC6Cr的转换方程如下根据三基色原理，可以利用三种基色配出各种不同的彩色。在选择基色时，应力求获得方法简单，色度稳定、准确，以及由其配出的颜色尽可能多。RGB色空间是一种简单实用的色空间，被普遍使用在计算机系统和因特网中，它能使颜色从—个平台映射到另外一个平台而不会严重丢失颜色信息。在RGB颜色空间中，1个带颜色的图像采样是用3个值来表示1个像素点的相对的红、绿和蓝色比(三种光线的主样构成颜色)。任何一种颜色都可以通过将红、绿和蓝以不同的比例相混而得到。RGB是一种相加成像系统，由红、绿、蓝三种基色叠加，以产生各种需要的颜色。RGB经过伽玛校正后，被表示为R7G7B7。每个元素范围为0〜255(8b)。当三个元素均为0时，产生黑色；均为255时，产生白色。RGB色空间可以被想象成一个三维坐标系统。该坐标系统的三条轴线各代表红、绿、蓝。RGB色空间被广泛应用于计算机图形设备中，CRT和LCD分别通过对每个像素点的红绿蓝值进行显示来得到各种颜色。从一个通常的观察距离来看，不同的构成部分可以达到颜色上的真实感，很适合人眼的光学特性。表1所示是100%饱和度和100%幅度彩条信号的RGB值，常作为视频测试信息使用。RGB色空间被广泛用于计算机图像设备中的原因是，计算机显示器需要利用红、绿、蓝三种颜色形成各种颜色，使用RGB色空间可以简化系统的设计和结构。另外，由于RGB色空间已被广泛使用多年，有大量的相关资源可以利用。然而，当需要处理真实世界的图像信息时，使用RGB色空间并不是最有效的方法，因为它们需要三路相同的带宽，而且对这三路信息的读取需要大量的存储空间，同时也增加了操作的复杂程度。因此，根据不同的要求，需要不同的色空间来代替RGB色空间。最常用的色空间是WQ，YUV，YCbCr，这三种色空间互相关联又有所区别。由于目前很多视频标准都使用亮度信息和两个色差信息，故这里主要讨论YCbCr色空间。YCbCr色空间YCbCr色空间是作为ITU—RBT.601的一部分而开发出来的，它被用于电视信号的传送。与RGB色空间相比，YCbCr用亮度和两个色差信号来表示颜色，其中y代表亮度信息，使用8b的16〜235级电平；色差信息C6和Cr使用其中的16〜240级电平。因为人眼对亮度的变化比对色度的变化更敏感，所以减少带宽引起的颜色损失很小，人眼几乎感觉不出来。因此，不必用与y—样的速率来传输c6和Cr信息。这样就减少了存储量和带宽，因而相关费用也就减少了。YCbCr有4：4：4，4：2：2，4：1：1以及4：2：0等几种抽样格式，如图1到图3所示，它们以不同的速率来传输